采用平板式燃燒器的微型熱光電系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，微機電系統(tǒng)(MEMS)應用日益廣泛，但能量源問題已成為其發(fā)展的最大障礙。因此，開發(fā)高功率密度的微動力系統(tǒng)具有較強的現(xiàn)實意義。作為其中的一種，微型熱光電系統(tǒng)因存在諸多優(yōu)點而逐漸成為被研究的熱點之一。
　　 本文的研究對象是采用平板式燃燒(輻射)器的微型熱光電系統(tǒng)。燃燒器是系統(tǒng)的核心部件和能量源，其工作過程的好壞，直接影響整個系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率。文中采用數(shù)值模擬和實驗相結(jié)合的方法對其進行研究，查看相關(guān)因素對其內(nèi)部燃燒傳熱過程

2、的影響規(guī)律，尋求優(yōu)化其性能的有效方法。
　　 借助模擬計算可以對燃燒器的工作過程進行定性分析。我們建立了燃燒器的燃燒傳熱計算模型，模擬了在不同孔隙率、入口流量和體積混合比等條件下，燃燒器壁面溫度及內(nèi)部流場和組分場的分布情況。計算結(jié)果表明：合理選擇結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)可以改善燃燒器的工作性能；相同條件下，多空介質(zhì)的存在能使燃燒器獲得更高且分布均勻的壁面溫度和較低的出口溫度。實驗用來驗證計算的正確性。同時，參考計算的預測結(jié)果，可以更有效地

3、進行定量研究。實驗部分主要對平板式燃燒器進行了研究，圓管型燃燒器也進行了簡單的對比實驗。燃燒器壁面及出口溫度分布狀況是其內(nèi)部燃燒傳熱過程的外在反映，通過觀測有關(guān)結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)的改變對其溫度分布的影響，可以得出相關(guān)因素對其性能的影響規(guī)律。燃燒器壁面熱輻射強度用PV晶片作傳感器進行測量。實驗結(jié)果表明：燃燒器結(jié)構(gòu)形狀的變化對其工作性能有一定影響。選擇合適的結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)，采用具有較強選擇性且輻射特性和低能帶隙光電池吸收光譜相匹配的壁面輻射材料